屏蔽氣體覆蓋的重要性,建議采用純氬氣焊接鈦,因為純度高,含水量低。可以使用75/25的氬/氦混合物來提高穩定性并僅在指定時增加滲透。美國焊接協會(AWS)鈦螺旋管批發建議測量焊接氣體純度,以確保其符合每種應用的標準。保護氣體的純度至少為99.995%,不超過百萬分之20(PPM)的氧氣,露點高于-76華氏度。其他應用需要99.999%的純氬氣流量。鈦螺旋管批發用尾罩裝備焊槍很重要。否則,氧氣污染的風險就會增加,隨之而來的是破裂的可能性。一些焊工會制造自己的尾隨防護罩,雖然有很多款式可供購買。尾隨護罩符合管子的形狀,并沿著管子的GTAW割炬。在火炬及其氬氣流動之后,屏蔽為焊縫提供額外的氬保護。將割炬和尾隨保護氣流設置為20立方英尺/小時(CFH)可提供較佳保護氣體覆蓋率。始終使用干凈、無孔的塑料軟管向割炬、拖尾護罩和吹掃裝置輸送保護氣體。
先切斷進料桿的末端,鈦螺旋管批發顯示出純凈、無污染的點,開始焊接。啟動氬氣流幾秒鐘,然后引弧,確保焊接區域完全覆蓋。利用變頻器的高頻電弧啟動功能。割炬角度、割炬速度和填絲角度與焊接不銹鋼相似,為焊接鈦管提供了較佳條件。用鈦制造焊接熔池相當容易,但它可能不容易移動。將焊接熔池與電弧和填充棒一起推動通常可以獲得良好效果,但在焊接時鈦螺旋管批發必須將填充棒保持在保護氣體外殼內。因為過多的熱量會使焊縫破裂,所以減少熱量輸入也很重要。使用填充金屬的dab技術(以穩定的行進速度)。完成焊接后,允許20到25秒的后續流動以保護接縫,因為它會冷卻到800華氏度以下的閾值。阻止氧與鈦反應。一些焊接可能需要低于500華氏度的溫度。一旦焊接完成,鈦就能顯示出它的本來面目。焊接接頭的顏色表明保護氣體保護焊縫免受污染以及氧化層厚度的程度(見圖2)。除了視覺檢查、染料滲透、硬度檢查、X射線檢查、超聲檢查和破壞性檢查外,還可以確定鈦焊縫的質量。
鈦螺旋管批發生產的鈦是活性很高的金屬,其活性隨著溫度的升高而提高。鈦及其合金在空氣或含氧氣氛中受熱時與氧氣一起作用。當加熱到428℃以下時,形成保護性氧化膜。當溫度升高時,氧化膜的厚度增加。當溫度高于538℃時,氧化膜開始失去保護作用,氧氣通過膜擴散到金屬中,形成明顯的氣體滲透層。如果高于815c,鈦表面形成一個松散的氧化層。當前,我國經濟保持高速健康發展,為我國鈦產業發展提供了良好的市場環境。我國化工、電力、海洋開發、汽車工業、生物工程用鈦發展迅速。特別是中國新推出的大型飛機項目,極大地拉動了國內市場對鈦的需求,成為國內鈦產業發展的主要動力。這是國內鈦合金生產企業的巨大發展機遇,也是國內鈦合金行業的嚴峻挑戰,要求鈦合金企業提高產品技術含量,優化產業結構,提高鈦螺旋管批發的管理水平。相信中國的鈦工業經過幾年的追趕后,能在全球鈦工業領域內發揮越來越重要的作用。
焊接工藝評定,按NB/T47014—2011進行焊接工藝評定,焊接工藝評定所用鈦管材料為TA2,鈦管規格為φ45mm×3mm。在準備預焊程序時,應以焊接可操作性和良好的焊接接頭性能為原則。為保證鈦盤管施焊的焊接接頭滿足使用要求,鈦螺旋管批發評定焊接工藝試驗時按預焊接工藝規程進行。所用氬弧焊焊機型號為WSM315,采用高頻引弧,氬氣采用純氬(99.99%Ar)。焊接工藝評定試驗結果可知焊接工藝評定試驗結果合格。(2)切片腐蝕試驗,為了檢驗焊接接頭的耐蝕性,鈦螺旋管批發采用氬弧焊焊接一個鈦管試件,封口時均采用通水保護,其中中間焊縫特意不進行保護,焊縫呈黃色,部分呈藍色,其余為銀白色。鈦管試件切片取樣,取30%硫酸(煮沸)侵泡24h后進行腐蝕試驗,結果表明,銀白色焊縫有輕微腐蝕,而藍色金黃色焊縫腐蝕嚴重,表明在焊接過程中,經通水保護的焊縫同樣耐腐蝕。